简单机械难题及答案(word)

1、最新简单机械难题及答案（word）一、简单机械选择题1 如图所示，斜面长3m ，高 0.6m ，建筑工人用绳子在6s 内将重 500n 的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150n（忽略绳子的重力）则下列说法正确的是a斜面上的摩擦力是50nb拉力的功率是50wc拉力所做的功是300jd斜面的机械效率是80%【答案】 a【解析】【分析】（1）利用 w fs 计算该过程拉力f 做的功；利用w 有 gh 求出有用功，利用w 有 求出额外功，然后利用w 额 fs 计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（w 额 w 总2）利用 p w 求拉力做功功率；（3）由 w有求斜面的机械效率tw总【详解】ac

2、. 拉力 f 做的功： w 总 fs150n3m 450j；有用功： w 有用 gh 500n0.6m 300j，额外功： w 额 w 总 w 有用 450j 300j 150j，由 w 额 fs 可得，物体在斜面上受到的摩擦力： fw额150 jw总450j 50n，故 a 正确、 c 错误； b. 拉力的功率： ps3mt6s75w ，故 b 错； d.斜面的机械效率：w有 300j100% 66.7%，故 d 错误故w总450j选 a 2 利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000n 的物体，绳子自由端的拉力f=600n。10s内物体被匀速提升2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦，则下列说法

3、中正确的是a动滑轮总重为400nb绳子自由端移动的速度为0.8m/sc拉力 f 做功为 6000jd增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率【答案】 b【解析】【详解】a由图知道，承担物重的绳子是四段，即n=4，若忽略绳重及摩擦，则拉力是：f 1 g g动 ，4由此可得动滑轮的总重是：g动4fg =4600n2000n=400n，由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦，故a 错误；b绳子自由端移动的距离是：s=4h=4 2m=8m ，绳子自由端移动的速度是：vs8m0.8m/s，t 10s故 b 正确；c拉力做的功是：w 总 =fs=600n 8m=4800j，故 c 错误；d该滑轮组的机械效

4、率是：w有用ghghg=fsf 4h4f ，w总即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率，故 d 错误。3如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300j 的有用功，100j 的额外功，则该动滑轮的机械效率为（）a75b 66 7c 333d 25【答案】 a【解析】试题分析：由题意可知，人所做的总功为w 总=w 有 +w 额=300j+100j=400j，故动滑轮的机械效率为 =w有/w 总 =300j/400j=75%，故应选a。【考点定位】机械效率4 用如图所示滑轮组提起重g=320n 的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力f=200n，

5、则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计）a120nb 80nc 60nd无法计算【答案】 b【解析】【详解】由图可知， n=2，由题知， g物 =320n， f=200n，不考虑绳重和摩擦，即：，动滑轮重： g轮 =80n5 如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度若g1 g2 ，所用竖直向上的拉力分别为f1 和 f2，拉力做功的功率分别为 p1 和 p2，两装置的机械效率分别为1 和 2（忽略绳重和摩擦）则下列选项正确的是a f f ； ； p pbf f ； ； p p121212121212c f f ； ；p pd f f ； ；

6、p p121212121212【答案】 a【解析】【详解】不计绳重及摩擦，因为拉力f 1 （ g+g 轮 ）， n12， n2 3，所以绳子受到的拉力分别n为： f11 （ g1+g 轮 ）， f21 （ g2 +g 轮 ），故 f1 f2；故 cd 错误；23因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，w 额g 轮 h， w 有用 g 物 h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；w有用可知，机械效率相同，由 12；w总又因为所用时间相同，由p w 可知，拉力做功的功率 p1 p2，故 b 错误， a 正确t故选 a 6 为了将放置在水平地面上重为100n 的物体提升一定高度，设

7、置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力f 拉绳时，物体的速度v 和物体上升的高度 h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果不正确的是a0s1s 内，地面对物体的支持力大于10nb 1s 2s 内，物体在做加速运动c 2s 3s 内，拉力 f 的功率是100wd 2s 3s 内，滑轮组的机械效率是83.33%【答案】 c【解析】【详解】（1）由图乙可知,在 01s 内,拉力 f 30n.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力g和 g 动,向上的支持力f 支 ,及三根绳子向上的拉力f作用，处于静止状态；地面对重物的支持力

8、f 支 g-f g-3 f 拉 +g 动 100n-330n+g 动 g 动+10n10n，故 a 正确；（ 2）由图丙可知， 1s2s 内，物体在做加速运动，故b 正确；（ 3）由图可知在23s 内 ,重物做匀速运动 ,v3 2.50m/s,拉力 f3 40n ，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数） n 3，所以拉力f 的作用点下降的速度v3 3v3 32.50m/s 7.5m/s，拉力做功功率（总功率） :p 总 f3v3 40n7.5m/s 300w ，故 c 错误；滑轮组的机械效率：100% 100%100%83.33% ，故 d 正确。故选c.【点睛】由滑轮组的结构

9、可以看出，承担物重的绳子股数n 3，则拉力f 移动的距离s 3h（ 1）已知滑轮组绳子的段数n 和拉力 f 拉 ，物体静止，设滑轮组对物体的拉力f，其关系为f拉 （ f+g ）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力g 减去整动个滑轮组对物体的拉力f；（ 2）由 f-t 图象得出在1 2s 内的拉力 f，由 h-t 图象得出重物上升的高度，求出拉力f 的作用点下降的距离，利用w fs 求此时拉力做功（ 3）由 f-t图象得出在 2 3s 内的拉力 f，由 v-t 图象得出重物上升的速度，求出拉力f 的作用点下降的速度，利用 p fv 求拉力做功功率，知道拉力f 和物重 g 大小

10、，以及 s 与 h 的关系，利用效率求滑轮组的机械效率7 在斜面上将一个质量为5kg 的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40n，斜面长2m、高 1m.（ g 取 10n/kg ） .下列说法正确的是（）a物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力b做的有用功是5jc此斜面的机械效率为62.5%d物体受到的摩擦力大小为10n【答案】 c【解析】a. 沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故a 错误；b. 所做的有用功：w 有用 gh mgh 5kg10n/kg1m 50j，故 b 错误； c. 拉力 f 对物体w有用100% 50j 100%做的总功： w

11、 总 fs 40n2m 80j；斜面的机械效率为：w总80j62.5%，故 c 正确； d. 克服摩擦力所做的额外功：w 额 w 总 - w 有 80j-50j 30j，由 w额 fs 可得 ,物体受到的摩擦力： f w额 30j 15n，故 d 错误故选 c.s2m点睛：（ 1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式w gh 可求重力做功，即提升物体所做的有用功；（ 3）求出了有用功和总功，可利用公式w有用计算出机械效率；（ 4）总功减去w总有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据w 额 fs 求出物体所受斜面的摩擦力8 在不计绳

12、重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用 甲 、 乙表示甲、乙两装置的机械效率， w 甲、 w 乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是a 甲 乙， w 甲 w 乙b 甲 乙 ，w c 甲 乙， w d 甲 乙 ，w【答案】 a【解析】【详解】甲 w 乙甲 w 乙甲 w 乙物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式w=gh 可知做的有用功相同；由图可知，动滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重和摩擦, 则拉力做的额外功相同有用功相同、额外功相同，则总功相同，即w 甲 w 乙 根据 =w有可知，机械效w总率相同，即 甲 乙 故 a 符合

13、题意9 如图所示的滑轮组上:挂两个质量相等的钩码a b,放手后将出现的现象是（忽略滑轮重,绳重及摩擦）（）a a 下降b b 下降c保持静止d无法确定【答案】 a【解析】分析：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。解答 ： b 所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，a 所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力； a 与 b 质量相等，重力相等，将b 拉起只需 a 重力的一半即可，所以a 下降， b 上升。故选： a。【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。10 如图所示的装置中,物体 a 重 100

14、n,物体 b 重 10n,在物体 b 的作用下 ,物体 a 在水平面，上做匀速直线运动，如果在物体a 上加一个水平向左的拉力f,拉力的功率为30w，使物体 b 匀速上升 3m 所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）a1sb 2sc 3 sd 4s【答案】 b【解析】分析：（ 1）物体 a 在物体 b 的作用下向右做匀速直线运动，a 受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。（2）拉动 a 向左运动， a 受到水平向左的拉力f 和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。（3）利用滑轮组距离关系，b 移动的距离是a 移动距离的3 倍，求出 a 移动的距离，则拉力所做的

15、功为，再利用求出做功时间。解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体速直线运动时， 。拉动a 在物体a 向左运动时，b 的作用下向右做匀a 受到向右的拉力不变，摩擦力的方向向右，此时受力如图：；，则，因此拉力f 做功：，所用时间为。故选： b。【点睛 】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。11 如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是a b 点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力b b 点是支点，物体a 放在车厢前部可省力c c 点是支点，物体a 放在车厢后部可省力d c 点是支点，物体a 放在车厢前部可省力【答案】

16、 c【解析】【详解】由图可知车厢绕着点c转动 ,所以 点 c为支点 ;当物体 放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力，所以选项abd都不正确，故答案为 c.12 小勇体重 600n，利用如图所示的滑轮组在10s 内使物体 a 匀速上升5m已知物体重为 800n，小勇作用在绳端的拉力大小为500n，在此过程中，下列说法正确的是aa水平地面对小勇的支持力做功为6000jb小勇做的有用功为3000jc小勇拉力的功率为250wd此滑轮组的机械效率为80%【答案】 d【解析】水平地面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的，支持力不做功，故a 错；小勇做的有用功就是克服物体的重力做的功w 有 =gh

17、 =800n5m=4000j ，故 b 错；小勇做的总功为w总 =fs=500n10m=5000j，拉力的功率为 p=w 总/t=5000j/10s=500w ，故 c 错；滑轮组的机械效率为 =w 有 /w 总=4000j/5000j=80% ，故 d 正确；应选d13 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与物重 g 物 的关系，改变g 物 ，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与 g 物 关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）a同一滑轮组机械效率 随 g 物 的增大而增大，最终将超过 100% b g 物 不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变c此滑轮组动

18、滑轮的重力为2nd当 g 物=6n 时，机械效率=66.7%【答案】 d【解析】【详解】a 、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式=知：机械效率一定小于1，即同一滑轮组机械效率 随 g 物 的增大而增大，但最终不能超过100% ，故 a 错误；b、 g 物 不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：w 额 =g 轮 h，即额外功 w 额 相同，又因为w 总 =w 有+w 额 ，所以总功相同，由 =可知，两装置的机械效率相同，即b

19、错误；1=故2c、由图可知，g=12n ，此时 =80%，则=，即 80%=，解得 g 动 =3n ，故c 错误；d、 g 物 =6n 时，机械效率=100%=100%=100%= 100%6.7%故 d 正确故选 d 14 质量为 60kg 的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼已知工人在1min 内将货物匀速提高 6m ，作用在钢绳的拉力为 400n，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计 ）下列说法正确的是a作用在钢绳上的拉力的功率为400wb动滑轮的重力为200nc人对绳子的最大拉力为1000nd该滑轮组的最大机械效率为83.3%【答案】 b【解析】【分析】

20、（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离snh ，利用 wfs 求拉力做的功，再利用pw求拉力的功率；t（2）由图乙可知，物重g=300n时，滑轮组的机械效率=60%，利用w有ghghgw总=f 3h求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力fs3f1f（ gg动），据此求动滑轮重力；3（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力；1（4）利用 f（ gg动）求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率3w有g最大 hg最大.大g最大g动hg最大w总g动【详解】（1）由图可知， n=3，则绳端移动的距离： s nh 3 6m18m ，拉力做的功： w总fs400n 18m

21、7200j ，拉力的功率：pw总7200j120w ，故 a错；t 60s（ 2）由图乙可知，物重 g=300n时，滑轮组的机械效率 =60%，根据w有ghghgg300n500 nw总=f 3h3f可得：拉力 f3 60%167n ，fs33因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则f1 g g动，3所以， g动nfg3500 n200n300n ，故 b正确；3（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：f大g人mg60kg10n/kg600n，故 c 错；（4）由 f1 gg动可得，提升的最大物重：3g大nf大g动3600n200n 1600n，机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最

22、大机械效率：w有g最大 hg最大1600n100% 88.9% ，故 d大w总g最大g动hg最大 g动1600n200n错故选 b15 骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿s 型路线骑行，他这样做是为了（）a缩短上坡过程中所走的路程b减少上坡过程中所做的功c减小上坡过程中所施加的力d缩短上坡过程中所用的时间【答案】c【解析】【详解】a 上坡时，自行车上升的高度不变，走s 形路线所走的路线较长，a 不符合题意b使用任何机械都不省功，b 不符合题意c上坡时，走s 形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力c符合题意d速度一定，走s 形路线所走的路线较长，所用的时间较长d 不符合

23、题意16 如图， o 为拉杆式旅行箱的轮轴，oa 为拉杆现在拉杆端点a 处施加一竖直向上的力f，使箱体从图示位置绕o 点缓慢逆时针转至接近竖直位置则力f 的大小a一直变大b始终不变c一直变小d先变小后变大【答案】 b【解析】【详解】由题意可知，箱体的重力不变，也就是杠杆的阻力大小不变，动力f 竖直向上，重力直向下，这两个力的方向始终平行，根三角形的相似性可知，动力臂与阻力阻的比值是不变的，根据杠杆的平衡条件可知动力与阻力的比值也是不变的，由于阻力不变，所以动力f 的大小是始终不变的，故应选b g 竖17 如图甲所示，是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示的滑轮组起吊物料的

24、如果这个滑轮组把310s 内匀速提升 l0m，绳索自由端610n 的重物在的拉力 3n，不计一切摩擦和绳重，则下列说法中正确的是 10f=2.1a拉力做的功是2.1 4b拉力310jf 的功率是 2.1 10wc该滑轮组的动滑轮共重300nd该滑轮组的机械效率是80%【答案】 c【解析】由图乙知道，滑轮组绳子的有效股数是n=3，即绳子自由端移动的距离是：s=3h=310m=30m，所以拉力做的功是：w 总 =fs=2.1 103 n 30m=6.3 104j，故 a 错误；拉力做功的功率是：p=w 总 /t=6.3 104 n/10s=6.3103 w，故 b 错误；若不计绳重和摩擦，则由f=

25、 （ g+g 动 ） /n 可知，动滑轮的总重是：g 动=nf-g=32.1 103 n -6103 n=300n ，故 c 正确；拉力做的有用功是：w 有=gh =6103n10m=6104有j，滑轮组的机械效率是： =w /w总100%=61044j 100% 95.2%d错误，故选cj/6.3 10，故18 如图所示，在水平拉力f 作用下，使重40n的物体a 匀速移动5m ，物体a 受到地面的摩擦力为5n ，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力f 做的功为a50j b 25j c100j d 200j【答案】 b【解析】【详解】如图所示，是动滑轮的特殊用法，拉力是a 与地面摩擦

26、力的2 倍，故；物体 a在水平方向上匀速移动5m，则拉力移动的距离：，拉力 f 做的功：故选 b 19 下列关于机械效率的说法正确的是（）a越省力的机械，机械效率越高b做功越少的机械，机械效率越低c做功越慢的机械，机械效率越低d总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高【答案】 d【解析】【详解】a机械效率是有用功与总功的比值，与机械省力与否无关，故a 错误b机械效率越低，有用功占总功的比例越低，不一定就是做的功少，故b 错误c做功越慢的机械，功率越小功率和机械效率是两个不同的概念，二者没有关系，不能说做功越慢的机械，机械效率越低，故c 错误d由 w有用100% 可知，总功相同，有用功越大的机械

27、，机械效率越高，故d 正w总确20 为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计如下两种方式拉升重物，下面关于探究的做法和认识正确的是（ ）a用动滑轮提升重物上升h 高度，测力计也上升h 高度b若拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮拉力更小，且做功更少c减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率d若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下最省力【答案】 c【解析】【详解】a 用动滑轮提升重物上升 h 高度，因为有两段绳子承重，所以测力计上升2h 高度，故 a错误；b拉升同一物体上升相同高度，用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大小，而因为要提起动滑轮做功，故做功较多，故b 错误；c减小动滑轮质量，可以减小额外功

28、，根据w有用w有用w总可知，可以提高动w有用 +w额外滑轮的机械效率，故 c 正确d用定滑轮拉重物，拉力的力臂为滑轮的半径，所以向各个方向的拉力都相等，故d 错误【点睛】重点理解机械效率为有用功与总功的比，有用功不变，当额外功减小时，总功减小，所以机械效率会提高21 内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡下列四个图中，能正确表示饮料罐（含饮料）所受重力的示意图是（）abcd【答案】 a【解析】【详解】重力的方向始终竖直向下，故cd 错误；根据题意，内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆的平衡条件知，只有重力的作用线经过支点时，罐子才会保持平衡，故a 正确， b 错误故选 a【点睛】关键是根据杠杆的平衡条件分析，理解当一个力通过支点时，此力的力臂为零，对杠杆起不到任何作用，即原来平衡的杠杆会仍然平衡22 如图所示